【手続補正書】
【提出日】平成18年5月12日(2006.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  電気掃除機
【特許請求の範囲】
【請求項１】  吸引力を発生させる電動送風機を内蔵すると共に、該電動送風機を制御する本体回路部を有する電気掃除機本体と、一端が前記本体に着脱自在に取り付けられ、他端に手元操作部を有するホースと、前記手元操作部に着脱自在に取り付けられる延長管及びノズルと、前記手元操作部に設けられ、前記本体回路部から送られてくる情報を受信する手元回路部と、前記本体回路部と前記手元回路部とを接続する複数の配線とを備え、前記本体回路部は、前記手元回路部に対して商用電源電圧を出力すると共に、本体情報を所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号に応じて商用電源電圧を制御し、前記手元回路部は、前記配線に出力されている電圧により手元回路部を駆動するとともに、供給された電圧の時間軸に対する状態、あるいは半周期、または１周期間の電圧値などから前記本体回路部から送信されたディジタル信号を受信するようにした電気掃除機。
【請求項２】  手元操作部に、本体内に集塵されたゴミ量や電動送風機の吸い込み力などを検出した情報を表示する表示部を設けた請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】  配線を２本のみとした請求項１又は２記載の電気掃除機。
【請求項４】  本体回路部は手元回路部への供給電圧である商用電源電圧をある一定周期内で半波毎に電圧を配線に出力したり出力しなかったりすることで本体情報を配線に出力し、手元回路部は前記電圧の有無を検出することでディジタル信号を検出し、その検出結果に応じて本体側の検出情報内容を出力するようにした請求項１〜３のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項５】  本体回路部は情報を電力の位相制御量として配線に出力し、手元回路部は前記位相制御量を検出し、その検出結果に応じて本体側の検出情報内容を出力するようにした請求項１〜３のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項６】  本体回路部は情報を商用電源の電圧レベルを変化させることで配線に出力し、手元回路部は前記電圧レベルを検出し、その検出結果に応じて本体側の検出情報内容を出力するようにした請求項１〜３のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項７】  手元回路部は本体回路部の運転動作を遠隔制御し、使用者の操作入力に対応する電動送風機の制御信号を本体からの情報が送信されないタイミングで配線に出力し、本体回路部は手元回路部へ電力を供給するとともに情報を配線に出力していない期間に前記手元回路部からの制御信号を所定のタイミングで受信して電動送風機の位相制御タイミング信号を生成するようにした請求項１〜６のいずれか１項記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体回路部にマイクロコンピュータなどを搭載し、前記本体回路部から手元回路部へ本体内のゴミ量や電動送風機の吸い込み力などの情報を通信する床移動型や、設置型で一般にセントラルクリーナと呼ばれる電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気掃除機の動作制御はますます複雑化しているが、手元回路部と本体回路部との間の配線数が課題である。
【０００３】
従来、本体内のゴミ量や電動送風機の吸い込み力などの情報を出力するために、第１の手段として、本体で表示や報知などの出力を行う構成があり、第２の手段として、ホースを介して本体回路部から手元回路部へ、手元回路部を動作させるための電力供給線が２本と、本体回路部から手元回路部への情報伝送線が２本の計４本の配線を備えた構成があり、第３の手段として、配線にダイオードとスイッチを並列に接続して、本体回路部から手元回路部へ、手元回路部を動作させるための供給電圧の形状を全波、半波、全波整流等と切り換え、この供給電圧の形態で情報伝送を兼ねる構成があり、第４の手段として、電灯線ＨＡと同様に、商用電源線に高周波信号を重畳し、本体回路部から手元回路部への電力供給と、本体回路部から手元回路部への情報伝送を２本の配線で行う構成がある。具体的には、電力供給を５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚで１００Ｖの商用電源電圧で行い、この商用電源電圧に例えば約１２５ｋＨｚで約１Ｖの高周波電圧を重畳し、この高周波電圧の重畳状態で情報の伝送を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電気掃除機において、前記第１の手段では、表示場所が本体側であるため、使用者が表示を確認するには都度振り返らなければならず、使用性が悪くなる問題があった。また、前記第２の手段では、ホース内配線が４本必要であるため、ホースの外径が太くなって屈曲性が悪くなったり、重量増のために掃除作業時の操作性が悪くなる問題があった。また、第３の手段では、本体回路部から手元回路部へ送信できる情報量が２〜３通りと限られており十分な情報伝達ができない。かつ、手元回路部へ供給される電圧が全波と半波との２通りになり、手元回路部の電源回路の発熱が大きくなったり、回路構成が複雑になり価格が高くなるなどの問題があった。さらに、第４の手段では、２本の配線に５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚで１００Ｖの商用電源電圧に高周波電圧（例えば約１２５ｋＨｚで約１Ｖ）を重畳するために、高周波（例えば約１２５ｋＨｚ）を発生させる高周波電源回路、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚで１００Ｖの商用電源電圧に１２５ｋＨｚで１Ｖの高周波電圧を重畳する重畳回路、あるいは配線上の供給電圧から高周波電圧を取り出す復調回路等が別に必要であり、回路が複雑でかつ回路規模が大きくなり、電気掃除機の本体及び手元操作部も大きく、かつ重くなり、前記第２の手段と同様に掃除作業時の操作性が悪くなるとともに、商品の価格が高くなるなどの問題があった。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するもので、少ない信号線数と簡単な構成で、本体回路部から手元回路部へ電力を供給するとともに、本体回路部から手元回路部へ信号が出力できるようにし安価な電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、吸引力を発生させる電動送風機を内蔵すると共に、該電動送風機を制御する本体回路部を有する電気掃除機本体と、一端が前記本体に着脱自在に取り付けられ、他端に手元操作部を有するホースと、前記手元操作部に着脱自在に取り付けられる延長管及びノズルと、前記手元操作部に設けられ、前記本体回路部から送られてくる情報を受信する手元回路部と、前記本体回路部と前記手元回路部とを接続する複数の配線とを備え、前記本体回路部は、前記手元回路部に対して商用電源電圧を出力すると共に、本体情報を所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号に応じて商用電源電圧を制御し、前記手元回路部は、前記配線に出力されている電圧により手元回路部を駆動するとともに、供給された電圧の時間軸に対する状態、あるいは半周期、または１周期間の電圧値などから前記本体回路部から送信されたディジタル信号を受信するようにしたことにより、少ない信号線数と簡単な構成で、本体回路部から手元回路部へ電力を供給するとともに、本体回路部から手元回路部へディジタル通信して出力でき、ホースの軽量化が図れ、電気掃除機の使用性、操作性向上の効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引力を発生させる電動送風機を内蔵すると共に、該電動送風機を制御する本体回路部を有する電気掃除機本体と、一端が前記本体に着脱自在に取り付けられ、他端に手元操作部を有するホースと、前記手元操作部に着脱自在に取り付けられる延長管及びノズルと、前記手元操作部に設けられ、前記本体回路部から送られてくる情報を受信する手元回路部と、前記本体回路部と前記手元回路部とを接続する複数の配線とを備え、前記本体回路部は、前記手元回路部に対して商用電源電圧を出力すると共に、本体情報を所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号に応じて商用電源電圧を制御し、前記手元回路部は、前記配線に出力されている電圧により手元回路部を駆動するとともに、供給された電圧の時間軸に対する状態、あるいは半周期、または１周期間の電圧値などから前記本体回路部から送信されたディジタル信号を受信するようにしたもので、本体回路部と手元回路部とを複数の配線で接続し、この配線を介して本体回路部から手元回路部へ商用電源の電圧を供給できるとともに、本体回路部から手元回路部へ本体の情報を供給電圧の状態や電圧値などから伝送することができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の発明は、手元操作部に、本体内に集塵されたゴミ量や電動送風機の吸い込み力などを検出した情報を表示する表示部を設けたもので、本体回路部と手元回路部とを複数の配線で接続し、この配線を介して本体回路部から手元回路部へ商用電源の電圧を供給できるとともに、本体回路部から手元回路部へ本体の情報を供給電圧の状態や電圧値などから伝送することができると共に、該情報を表示することで使用勝手が向上する。
【０００９】
本発明の請求項３記載の発明は、配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電圧を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報を供給電圧の状態や電圧値などから伝送することができる。
【００１０】
本発明の請求項４記載の発明は、本体回路部は手元回路部への供給電圧である商用電源電圧をある一定周期内で半波毎に電圧を配線に出力したり出力しなかったりすることで本体情報を配線に出力し、手元回路部は前記電圧の有無を検出することでディジタル信号を検出し、その検出結果に応じて本体側の検出情報内容を出力するようにしたもので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電圧を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報を供給電源電圧の有無で伝送することができ、簡単な構成で実現できる。
【００１１】
本発明の請求項５記載の発明は、本体回路部は情報を電力の位相制御量として配線に出力し、手元回路部は前記位相制御量を検出し、その検出結果に応じて本体側の検出情報内容を出力するようにしたもので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電力を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報を電力の位相制御量で伝送することができ、より高速伝送ができる。
【００１２】
本発明の請求項６記載の発明は、本体回路部は情報を商用電源の電圧レベルを変化させることで配線に出力し、手元回路部は前記電圧レベルを検出し、その検出結果に応じて本体側の検出情報内容を出力するようにしたもので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電力を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報を商用電源の電圧レベルを変化させることで伝送することができ、より安価な構成で信頼性の優れた高速伝送ができる。
【００１３】
本発明の請求項７記載の発明は、手元回路部は本体回路部の運転動作を遠隔制御し、使用者の操作入力に対応する電動送風機の制御信号を本体からの情報が送信されないタイミングで配線に出力し、本体回路部は手元回路部へ電力を供給するとともに情報を配線に出力していない期間に前記手元回路部からの制御信号を所定のタイミングで受信して電動送風機の位相制御タイミング信号を生成するようにしたもので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、かつ信号の伝送を双方向にあいている期間を利用して行っているため、簡単な回路構成で本体回路部と手元回路部との双方向通信を行うことができる。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図１〜５を用いて説明する。
【００１５】
図１は本実施例を示す床移動型の電気掃除機の全体構成を示す外観斜視図である。１０１は電気掃除機本体、１０２は一端が本体１０１の差込口１０３に接続され、他端が延長管１０４あるいはノズル１０５等に接続されるホースである。
【００１６】
図２は、設置型でセントラルクリーナと呼ばれる電気掃除機の全体構成を示す外観斜視図である。１０６はセントラルクリーナ本体、１０７は配管１０８を介して壁、床などに配置された差込口で、ホース１０２の一端が接続される構成となっている。
【００１７】
図３は本実施例の構成を示すブロック図である。電気掃除機又はセントラルクリーナの本体１０１，１０６に配した本体回路部８において、１は商用電源、２は吸引力を発生させる電動送風機、３は商用電源１から供給される電圧を差込口１０３，１０７を介してホース１０２内の２本の配線１６に出力する電力供給手段、４は商用電源の半周期の間で、前記配線１６における電圧が所定電圧以上である期間を示すＺＶＳ発生手段、５はゴミ量などを検出するゴミ量検出手段、６は前記ゴミ量検出手段５の検出結果に対応して本体情報をディジタル信号として生成する信号生成手段、７は前記ディジタル信号を配線１６に出力する信号送信手段、１７は電動送風機２を駆動する駆動手段である。
【００１８】
また、手元回路部１５は、ホース１０２、延長管１０４及びノズル１０５等からなる掃除部に配している。この手元回路部１５において、１０は前記信号ＺＶＳを発生するＺＶＳ発生手段、１１は配線１６における電圧が所定検出電圧以下の期間を信号として検出する信号検出手段、１２は信号検出手段１１が検出した信号と前記信号ＺＶＳとから本体回路部８が送信した本体情報を検出し、前記本体情報に対応するディジタル信号を生成する信号受信手段、１３は前記検出したディジタル信号により表示や報知などの出力を行う出力手段、１４は配線１６における電力を手元回路部１５の中で使用する電源電圧に変換し、ＺＶＳ発生手段１０、信号検出手段１１、信号受信手段１２、および出力手段１３に電力を供給する電源手段である。
【００１９】
上記構成において、その動作を説明する。図４は本実施例の動作を示す波形図である。図４（ａ）は配線１６における電圧波形、図４（ｂ）はＺＶＳ発生手段４、およびＺＶＳ発生手段１０が発生した信号ＺＶＳの電圧波形、図４（ｃ）は信号検出手段１１が検出した信号の電圧波形、図４（ｄ）は信号受信手段１２が生成した出力信号の電圧波形を示す。
【００２０】
図４（ａ）に示したように、本体回路部８では電力供給手段３が商用電源１の電圧を配線１６に出力するとともに、ＺＶＳ発生手段４が商用電源１から前記信号ＺＶＳを発生し、前記信号ＺＶＳに同期して半波分電力供給を停止し、かつこれを全波以上のある一周期で繰り返すことで本体情報を配線１６に出力する。これにより、配線１６には電力を供給する電源電圧と本体情報とが共存している。
【００２１】
使用者が運転を開始すると電動送風機２は駆動し始める。このとき、ゴミ量検出手段５は本体内のゴミ量を検出し、信号生成手段６はゴミ量に応じた本体情報を生成し、信号送信手段７はＺＶＳ発生手段４で発生した信号ＺＶＳに同期して前記本体情報を配線１６に出力する。このとき、手元回路部１５への供給電力を確保しつつ、ある一定の周期の期間で電圧供給をある半波期間無くすベースバンド方式によりディジタル信号伝送を行う。例えばゴミ量を５段階で判断するとした場合、ゴミ量の情報は４波であらわすことができ、’ＯＮ’を１、’ＯＦＦ’を０とすると、ゴミ量が少ない場合は、４波とも’ＯＮ’の’１１１１’、ゴミ量が多くなるに従って、’１１１０’、’１１０１’、’１０１１’、’０１１１’と信号を変えて情報を送ることができる。図４（ａ）は’１１０１’の電圧波形である。
【００２２】
手元回路部１５内の信号検出手段１１は配線１６における半波毎の電圧の有無でディジタル信号を検出しており、図４（ａ）に示した電圧から図４（ｃ）に示したディジタル信号を検出する。信号受信手段１２は信号検出手段１１が検出した上記ディジタル信号と前記信号ＺＶＳとから本体情報を求め、図２（ｄ）に示したゴミ量の内容を出力手段１７に与える。出力手段１７は前記ゴミ量の内容により表示や報知などの出力を行う。
【００２３】
また、上述したように、商用電源１の電圧の有無によって信号伝送するベースバンド方式のほかに、図５（ａ）に示すように商用電源１の電圧を信号ＺＶＳに同期して位相制御する方式や、図５（ｂ）に示すように商用電源１の電圧値を変化させる方式でもよい。要は、本体回路部８から手元回路部１５へ電力を供給しつつディジタル信号を伝送できる方式であればよい。
【００２４】
以上のように本実施例によれば、本体回路部８と手元回路部１５とを接続する配線をホース１０２内の２本の配線１６のみとし、本体回路部８から手元回路部１５へ配線１６を介して商用電源より電力を供給するとともに、本体回路部８から手元回路部１５へはある所定の周期毎にある期間電力供給を無くすことで本体情報を配線１６を介して送信することにより、ホース１０２内を２本の配線１６のみとしながら電力供給とディジタル信号伝送とを実現でき、ホース１０２内の配線を最低限にして軽量化および柔軟化し、操作性のよい電気掃除機又はセントラルクリーナを提供することができる。
【００２５】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例について図５、６を参照しながら説明する。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図において、２１は使用者が運転モードなどを選択入力する操作手段、２２は前記操作手段２１の入力に対応して電動送風機２を位相制御する制御信号を生成する制御信号発生手段、２３は前記制御信号を送ったり、本体回路部８から送られてくる本体情報を受け取ったりする手元送受信手段、２４は制御信号を受信したり、前記ゴミ量検出手段５の検出内容を手元回路部１５に送信したりする本体送受信手段、２５は前記本送受信手段２３が受信した信号から制御信号を検出する信号受信手段である。
【００２６】
上記構成においてその動作を説明する。本体回路部８内のＺＶＳ発生手段４および手元回路部１５内のＺＶＳ発生手段１０は、商用電源１から信号ＺＶＳを発生する。使用者が操作手段２１から任意の運転モードを入力すると、制御信号発生手段２２は操作入力に対応した制御信号をディジタル信号に変換して出力し、手元送受信手段２３より、前記ディジタル信号を配線１６に出力する。制御信号発生手段２２はＺＶＳ発生手段１０の信号ＺＶＳにより送信時期を検知し、図５（ｃ）に示すように手元回路部１５への信号伝送時期（Ｔ１の期間）を避けてディジタル信号をＴ２の期間に出力している。
【００２７】
本体送受信手段２４は、ホース内配線電圧よりＴ２の期間に検出した信号を信号受信手段２５に与える。信号受信手段２５は本体送受信手段２４からのディジタル信号を受け手元制御信号を発生し、駆動手段１７により電動送風機２を所定の運転モードで運転する。また、ゴミ量検出手段５は電気掃除機本体内のゴミ量を検出し、その内容を本体送受信手段２４から手元回路部１５へＴ１の期間に送信する。その信号を手元送受信手段２３がＴ１の期間に受信し、受信内容を出力手段７により出力する。
【００２８】
以上のように本実施例によれば、本体回路部８と手元回路部１５とを接続する配線をホース１０２内の２本の配線１６のみとし、本体回路部８から手元回路部１５へ配線１６を介して商用電源電圧を所定期間を除いて供給するとともに、手元回路部１５と本体回路部８との間で、前記商用電源電圧の供給期間を避けた所定期間内に手元回路部１５の制御信号や本体回路部８からの本体情報をある周期毎に配線１６を介して送受信することにより、ホース１０２内を２本の配線１６のみとしながら多量の電力供給と相互の信号送受信とを実現できる、ホース１０２内の配線を最低限にして多機能で操作性のよい電気掃除機を提供することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１又は２に係わる本発明は、本体回路部と手元回路部とを複数の配線で接続し、本体回路部から手元回路部へ配線を介して商用電源電圧を前記配線に出力するとともに、この配線に出力する電圧の形態、あるいは電圧値などを制御することで本体情報を配線を介して送信することにより、電力供給と信号送信とを実現でき、ホース内の配線を最低限にして軽量化および柔軟化し、操作性をよくすることができる。更に、手元操作部に、本体内に集塵されたゴミ量や電動送風機の吸い込み力などを検出した情報を表示する表示部を設けたから該情報を表示することで使用勝手が向上する。
【００３０】
請求項３に係わる本発明は、本体回路部と手元回路部とを接続する配線をホース内の２本の配線のみとし、本体回路部から手元回路部へ配線を介して商用電源電圧を前記配線に出力するとともに、この配線に出力する電圧の形態、あるいは電圧値などを制御することで本体情報を配線を介して送信することにより、ホース内を２本の配線のみとしながら電力供給と信号送信とを実現でき、ホース内の配線を最低限にして軽量化および柔軟化し、操作性をよくすることができる。
【００３１】
請求項４に係わる本発明は、本体回路部は情報を手元回路部への供給電圧である商用電源電圧をある一定周期内で半波毎に電圧を配線に出力したり出力しなかったりすることで本体情報を配線に出力し、手元回路部は前記ある一定周期内で供給される電圧の有無を検出することでディジタル信号を解読し、その内容を出力するようにしたので、これにより、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電力を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報をベースバンド信号で伝送することができ、簡単な構成で実現できる。
【００３２】
請求項５に係わる本発明は、本体回路部は情報を電力の位相制御量として配線に出力し、手元回路部は前記位相制御量を解読してその内容を出力するようにしたので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電力を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報を電力の位相制御量で伝送することができ、より高速伝送ができる。
【００３３】
請求項６に係わる本発明は、本体回路部は情報を商用電源の電圧レベルを変化させることで配線に出力し、手元回路部は前記商用電源の電圧レベルを解読してその内容を出力するようにしたので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、前記配線により本体回路部から手元回路部へ商用電源の電力を供給できるとともに、前記配線により本体回路部から手元回路部へ本体からの情報を商用電源の電圧レベルを変化させることで伝送することができ、より安価な構成で信頼性の優れた高速伝送ができる。
【００３４】
請求項７に係わる本発明は、手元回路部は本体回路部の運転動作を遠隔制御し、使用者の操作入力に対応する電動送風機の制御信号を本体からの情報が送信されないタイミングで配線に出力し、本体回路部は手元回路部へ電力を供給するとともに情報を配線に出力していない期間に前記手元回路部からの制御信号を所定のタイミングで受信して電動送風機の位相制御タイミング信号を生成するようにしたので、本体回路部と手元回路部とを接続する配線を２本のみとし、かつ信号の伝送を双方向にあいている期間を利用して行っているため、簡単な回路構成で本体回路部と手元回路部との双方向通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施例を示す電気掃除機の全体構成を示す斜視図
【図２】
他の電気掃除機の全体構成を示す斜視図
【図３】
同電気掃除機の回路構成を示すブロック図
【図４】
同電気掃除機の動作を示す波形図
【図５】
第１実施例の他の例及び第２の実施例を示す電気掃除機の動作を示す波形図
【図６】
同電気掃除機の回路構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  商用電源
２  電動送風機
３  電力供給手段
４  ＺＶＳ発生手段
５  ゴミ量検出手段
６  信号生成手段
７  信号送信手段
８  本体回路部
１０２，１０７  ホース
１０  ＺＶＳ発生手段
１１  信号検出手段
１２  信号受信手段
１３  出力手段
１４  電源手段
１５  手元回路部
１６  配線
１７  駆動手段
２１  操作手段
２２  制御信号発生手段
２３  手元送受信手段
２４  本体送受信手段
２５  信号受信手段